脂肪酸脂的加入對淀粉-明膠膜物理性能和穩(wěn)定性影響

Sandra Acosta，Alberto Jimenezi，Maite Chafer等著張真,陳慧編譯

1 前言

在過去幾年,許多的研究致力于獲得淀粉基可降解材料,其目的是為了至少能部分替換人工合成的石油基聚合物。淀粉是可再生資源,能較好地形成透明、無味且具有很好阻氧性能的膜,這對于食物保鮮是非常有用的。然而,淀粉膜表現(xiàn)出一些源于其對水和老化現(xiàn)象過于敏感的劣勢,這影響了膜的力學(xué)性能（變得更易脆）和阻隔性能。為了克服這些問題,研究者們采用了多種方法,其中包括：淀粉的等離子體或化學(xué)改性,疏水性化合物的加入以及與其他聚合物或增強(qiáng)材料城復(fù)合材料。淀粉的化學(xué)改性包括淀粉鏈通過化學(xué)反應(yīng)的改性,也包括用其他聚合物進(jìn)行交聯(lián),例如PVA,或者直鏈淀粉和支鏈淀粉鏈通過聚合物鏈間形成共價鍵。疏水性化合物也可以被添加來改善淀粉基材料的特性。這些化合物包括分子脂質(zhì)物和疏水性聚合物,例如聚己內(nèi)醋和聚乳酸。然而,聚合物的不相容（由于極性不同）可能導(dǎo)致相分離,正如在PCL-淀粉共混膜中觀察到的,對膜性能有負(fù)面影響。在一些情況下,觀察到脂質(zhì)物材料通過脂質(zhì)物-淀粉直鏈復(fù)合物中V-型結(jié)晶的形成,影響基質(zhì)的結(jié)晶度。除了這些結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成,脂質(zhì)物還提高了膜的脆性,對材料的力學(xué)反應(yīng)有不利影響。在淀粉與其他聚合物（如酪蛋白酸鈉和羥丙基甲基纖維素）形成的復(fù)合膜中,淀粉的結(jié)晶和性能退化受到比抑制。

其他研究者對淀粉明膠共混膜進(jìn)行了研究,并提出當(dāng)體系中蛋白占主導(dǎo)地位時,明膠和多糖基質(zhì)具有良好相互作用。這些共混物在氧、水蒸汽的阻隔性能、力學(xué)性能和光學(xué)參數(shù)方面具有優(yōu)勢。即使明膠可提高淀粉基材料的性能,但它們均是高親水性的。從這個意義上說,疏水性材料的加入可能被認(rèn)為是降低材料水敏性的一種方式。Ma等人報道,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%～20%的橄欖油能降低魚膠原膜的水蒸汽滲透性。同時也有報道認(rèn)為,向日葵油和卵磷脂（兩性化合物）能顯著降低鱈魚和豬明膠膜的水溶性。此外,明膠膜的阻隔和力學(xué)性能通過鋰皂石和谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的加入可以改善。

雖然最近在淀粉-明膠共混膜方面有許多不同的研究報道,但是其中并沒有如脂肪酸或脂肪酸醋（從不同脂肪酸醇的醋化反應(yīng)中得到）等疏水性物質(zhì)對共混物影響的研究。之前對具有相似特征膜的研究中,例如含有油酸和/或α-維生素E的酪氨酸鈉-淀粉膜,顯示出因脂質(zhì)物的添加膜延展性得到改善。

這項研究工作分析了在25 ℃,53%相對濕度下存儲1周和5周后,基于木薯淀粉和牛明膠的不同混合、以及有無脂類（脂肪酸單、雙甘油醋：E471）,膜的微觀組織和物理性能的變化。

2 材料與方法

2.1 原材料

用來獲得成膜分散體的木薯淀粉,由亞洲CO. LDT（Kalasin,Thailand）生產(chǎn),從 Quimidroga S.A.（Barcelona,Spain）購買。用于與淀粉結(jié)合的牛皮A型明膠（Bloom 220-240°）,由Sancho de Borja,S.L.（Zaragoza,Spain）提供。脂肪酸單、雙甘油醋（E471）來自Cargill（Barcelona,Spain）,而用作增塑劑的甘油,由Panreac Quí-mica S.A.（Barcelona,Spain）提供。

通過使用直/支鏈淀粉酶催化檢測程序,且一式三份,測定木薯淀粉中直鏈淀粉、支鏈淀粉的比率。木薯淀粉中包含9.28%（g/100 g）的直鏈淀粉含量,直鏈淀粉：支鏈淀粉的比例為1∶9.78。

2.2 成膜分散體的制備

加入不同比例的木薯淀粉（S）和明膠（G）,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的聚合物懸浮液制備成膜分散體。淀粉：明膠的比例（%）分別為0∶100,50∶50,75∶25和100∶0。每個配方中添加甘油作為增塑劑（聚合物：甘油的比例為1∶0.25）。此外,再準(zhǔn)備4種配方,即在原基礎(chǔ)上均加入15%（w/w）的脂肪酸單、雙甘油醋（E471）。所以,本實驗共對8種配方的膜進(jìn)行分析研究。以膜中淀粉（S）明膠（G）的比率作為樣品代碼。當(dāng)膜中含有甘油醋成分時,在代碼中加注“e”。

首先,分別制備淀粉和明膠分散體。淀粉水分散體保持在95 ℃30 min,使淀粉糊化。同時,明膠溶解于40 ℃的水中,添加甘油,勻化前通過磁力攪拌混合。勻化使用轉(zhuǎn)子-定子均質(zhì)器完成,條件為在真空條件下,溫度95 ℃,攪拌速度13 500 r/min時1 min,攪拌速度20 500 r/min時3 min。對于含有脂質(zhì)物的配方,甘油在勻化之前加入。

將一定量的成膜水性分散體（相當(dāng)于1.5 g固體）加入聚四氟乙烯模板（直徑為15 cm）中,在25℃、45%相對濕度下干燥48 h。然后從板上剝離下來,在25 ℃相對濕度為53%的6-水合硝酸鎂飽和溶液中調(diào)節(jié)。對存儲一周或五周后的所有膜進(jìn)行分析。

2.3 膜的表征

2.3.1 微觀結(jié)構(gòu)

膜的微觀結(jié)構(gòu)分析通過掃描電子顯微鏡（SEM）,JSM-5410 JEOL型（日本）來進(jìn)行。在測試之前,將待測定的膜放在含P2O5的干燥器中,除去存在于樣品中的水。用掃描電鏡觀察膜的表面和斷面。膜在液氮中冷卻,然后冷凍斷裂,以便斷面觀察。貯存1周和5周后不同膜樣品的表面和斷面圖像也可得到。

2.3.2 厚度

通過不同的分析,在6個隨機(jī)位置用精確到0.0025 mm的Palmer數(shù)字千分尺來測量膜的厚度。

2.3.3 水蒸汽滲透性

根據(jù)質(zhì)量法標(biāo)準(zhǔn)ASTM E96-95（1995）,在25℃,53%～100%的相對濕度梯度下,通過使用直徑為3.5 cm的Payne 滲透杯來測定膜的水蒸汽滲透性（WVP）。杯子中分別放入過飽和的Mg（NO3）2溶液和蒸餾水,持續(xù)保持相對濕度為53%～100%。每2 h用分析天平（±0.00001 g）測量杯子的質(zhì)量。水蒸汽滲透量WVTR根據(jù)達(dá)到平衡狀態(tài)時回歸分析得到的質(zhì)量損失數(shù)據(jù)與時間的斜率除以膜面積獲得。所報道的結(jié)果是至少4個樣品的平均值。

2.3.4 氧滲透率

用 50 cm2的膜樣品,按照標(biāo)準(zhǔn)方法（ASTM D3985-05,2002）在25 ℃、53%的相對濕度下,采用Oxtran系統(tǒng)來分析膜的氧滲透率（OP）。在測定時,膜一邊通純氧,另一邊通純氮氣,通過計算氧氣的透過率除以膜兩邊的壓力差,并乘以平均膜厚度,得到氧滲透率。每個實驗至少測定2次獲得結(jié)果。

2.3.5 力學(xué)行為

采用萬能試驗機(jī)按 ASTM標(biāo)準(zhǔn)方法 D882（ASTM D882,2001）測定膜的力學(xué)性能。拉伸測試速度為50 mm/min。在試驗進(jìn)行期間,環(huán)境的溫度為25 ℃,相對濕度被控制在53%左右。

試驗中得到的力距數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為應(yīng)力-應(yīng)變曲線,可計算出一些力學(xué)參數(shù),如彈性模量（EM）,拉伸強(qiáng)度（TS）和斷裂伸長率（E,表示為百分比）。

2.3.6 光學(xué)性質(zhì)

運用多重散射反射光譜的Kubelka-Munk理論測定膜的透明度。在白色和黑色的背景下,用分光比色劑CM-3600d）在400～700 nm間測定膜的表面反射光譜。當(dāng)光通過膜,光被部分地吸收和散射,通過吸收（K）和散射（S）系數(shù)對光進(jìn)行量化。膜的內(nèi)透光率（Ti）通過式（1）來計算。在這個方程式中,R0是膜在黑色理想背景下的反射率。參數(shù)a和b由式（2）和（3）計算,其中R為由一個已知的反射率Rg的樣品層測定的反射率。對每種干燥樣品測定三次取平均值。

根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)D-523（ASTM,1999）,使用平表面光澤計在60°入射角下測量膜的光澤度。每一個配方的三個膜在黑色磨砂標(biāo)準(zhǔn)板上進(jìn)行測量。結(jié)果用光澤度單位表示,高度拋光標(biāo)準(zhǔn)黑色玻璃表面的光澤值接近100。

2.3.7 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)分析是通過使用5.1軟件進(jìn)行方差分析（ANOVA）。費希爾最小顯著差異（LSD）程序使用95%的置信水平。

3 結(jié)果

3.1 微觀結(jié)構(gòu)

膜的微觀結(jié)構(gòu),取決于膜組分之間的相互作用和干燥條件,顯著影響著最終材料的物理性質(zhì)。所以,膜的微觀結(jié)構(gòu)與其阻隔性能、力學(xué)和光學(xué)性能相關(guān)聯(lián)。

圖1和2分別展示了對應(yīng)于每個研究的膜表面和橫截面的顯微照片。這些與純木薯淀粉膜相關(guān)的圖像,與早先研究觀察到的連續(xù)、光滑的表面結(jié)果相似。在觀察之前,膜中存在的水被去除,從而導(dǎo)致形成脆性膜,這與觀察到的結(jié)構(gòu)一致。我們發(fā)現(xiàn)在所有的橫截面和表面圖像上,純淀粉膜是均勻的,這表明淀粉顆粒在加熱過程中被完全破壞。

圖1 淀粉-明膠膜表面的SEM圖像,含或不含脂質(zhì)（單、雙甘油酯脂肪酸）

正如多位研究者觀察到的,純明膠膜非常均勻,并具有相對光滑的表面。盡管如此,由于干燥過程中蛋白質(zhì)鏈的重組,在明膠膜表面和明膠基質(zhì)內(nèi)有某些圓形區(qū)域存在。這些蛋白質(zhì)鏈往往通過螺旋形式聚集,形成類似于膠原纖維的結(jié)構(gòu)。在這個意義上,已有發(fā)現(xiàn),明膠膜呈纖維狀結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出膠原原纖維的特性。這種現(xiàn)象發(fā)生的原因是因為蛋白質(zhì)鏈交織恢復(fù)了膠原（螺旋）的天然構(gòu)象。在表面和斷面圖像上,復(fù)合膜（75S-25G和50S-50G）均表現(xiàn)出異質(zhì)結(jié)構(gòu)。我們觀察到的膜表面的圓形區(qū)域和其橫截面上的纖維區(qū)域,都與明膠分子鏈的構(gòu)象和交聯(lián)有關(guān)。這些結(jié)果表明,盡管淀粉和明膠似乎由于其類似的親水性而宏觀兼容,但仍會發(fā)生相分離導(dǎo)致形成兩相：一個是淀粉富集相,一個是明膠富集相。

圖2 被研究的淀粉-明膠膜橫截面的SEM微觀圖像,含或不含脂質(zhì)

脂質(zhì)物顯著影響著膜的微觀結(jié)構(gòu),導(dǎo)致形成異質(zhì)性基質(zhì),從而表明在使用的濃度下基質(zhì)中相聚集脂質(zhì)物缺乏。在顯微照片中可以觀察到,相應(yīng)的脂質(zhì)物液滴干擾聚合物基體,這種效應(yīng)對共混物膜非常顯著。含脂質(zhì)的明膠膜（75S-25Ge,50S-50Ge和0S-100Ge）表面均呈小脂滴和圓形的明膠層,這表明明膠的螺旋形成也能發(fā)生在這些共混物中。在膜的干燥過程中聚合物和脂質(zhì)物成分之間的不相容性會引起分層現(xiàn)象和膜表面疏水大顆粒的出現(xiàn),如之前所描述的其他含有脂質(zhì)物的膜。Bertan等研究了醋酸甘油醋的摻入對明膠基質(zhì)的影響,并觀察到在蛋白基質(zhì)中脂質(zhì)物的聚集是不均勻的。他們還報道了通過DSC測定的多個玻璃化轉(zhuǎn)變,表明相分離的發(fā)生。Wongsasulak等也發(fā)現(xiàn)了含有葵花油的雞蛋白-木薯淀粉膜的異構(gòu)結(jié)構(gòu),其中的聚合物并沒有充分聚集形成一個連續(xù)的基質(zhì),油是一個單獨相。

3.2 光學(xué)性質(zhì)

在膜應(yīng)用于涂層產(chǎn)品后,與膜的微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的膜光澤和透明度,是描述膜受到影響的最重要的光學(xué)性質(zhì)。光澤度與表面粗糙度有直接關(guān)系,而透明性則取決于基質(zhì)內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)和組成成分的分布。表1顯示的是含或不含脂肪酸醋的淀粉-明膠膜的光澤度值（60°）和內(nèi)部透光率（480 nm）。在波長為480 nm時,觀察到膜中最大的差異在于內(nèi)部透光率的光譜分布。

Ti值介于84%和87%范圍內(nèi)的所有膜推斷認(rèn)為均是透明的。高Ti值與顯著的結(jié)構(gòu)均勻性和更透明的膜有關(guān)。不論存儲時間長短,純淀粉膜是最透明的,這與在圖1和2中觀察到的更均勻的結(jié)構(gòu)相吻合。

不管聚合物的比率是多少,脂質(zhì)物的添加會降低淀粉-明膠膜的透明度,這與微觀結(jié)構(gòu)觀察結(jié)果一致。與親水性聚合物不相容的脂質(zhì)成分在分散相,促使光分散并導(dǎo)致了較低程度的透明度。Jimenez等在含有脂肪酸的玉米淀粉膜上也觀察到類似的結(jié)果。

在大多數(shù)情況下,存儲后膜的透明度明顯下降,這種在純淀粉膜上更明顯。這種結(jié)果之前Jimenez等人已有報道,在含有脂肪酸的玉米淀粉膜中發(fā)現(xiàn)。透明度的降低與淀粉的結(jié)晶或老化現(xiàn)象的增加有關(guān),兩者都導(dǎo)致了聚合物網(wǎng)絡(luò)中氫鍵數(shù)目的增加。這導(dǎo)致基質(zhì)折射率的變化,從而促進(jìn)了光的散射。

膜的組成很大程度上影響了膜的光澤度（表1）。可能的原因是在初始時,膜因為明膠含量的增多更加光亮,而純明膠膜是最光亮的。然而,這種影響在添加物為脂肪酸醋時并沒有發(fā)現(xiàn)。這可能是由于膜表面脂質(zhì)顆粒的存在（圖1）有助于提高膜表面粗糙度,從而降低了光澤度,掩蓋了明膠的光澤度效應(yīng)。事實上,脂質(zhì)的加入明顯（p＜0.05）降低了每一種情況下的膜光澤度。像之前解釋的,膜的干燥過程中脂質(zhì)物的年均和乳化導(dǎo)致液滴在膜-空氣界面的聚集,從而增加了表面的不均勻性。因此,光學(xué)參數(shù)值與之前描述的膜微觀結(jié)構(gòu)（掃描電鏡圖像）是一致的。

表1 存儲1周（初始時間）和5周（最終時間）后淀粉-明膠基膜的光學(xué)性能。S（淀粉）.G（明膠）.e（E471）.平均值與標(biāo)準(zhǔn)差

存儲時間對光澤值的影響取決于膜的類型。在純淀粉膜中,光澤度在老化后并沒有顯著變化,而在其他情況下膜光澤度下降,主要表現(xiàn)在無脂質(zhì)的膜上。這些結(jié)果可以歸因于明膠鏈的漸進(jìn)重組,這在膜表面水平上有一個相關(guān)的影響。

3.3 阻隔性能

3.3.1 水蒸汽滲透性

所研究的膜在實驗控制條件下存儲1周或5周后,其水蒸汽滲透率值（WVP）和水分含量（Xw）如表2所示。在大多數(shù)情況下,膜中水分含量沒有發(fā)生顯著變化,膜的水分范圍控制在7.7%到11%。當(dāng)膜中添加明膠時水分含量增加,而含有脂質(zhì)物時,膜的水分含量降低。這與兩種組分的不同親水性和同淀粉相比明膠更高的親水性是吻合的。

在最初的時候,不添加醋類的膜（包括復(fù)合物）其WVP值上沒有明顯差異。這一結(jié)果與以前研究的關(guān)于酪蛋白酸鈉和羥丙基甲基纖維素的淀粉共混膜的結(jié)果是一致的,WVP值沒有較大不同。相反,據(jù)Jongjareonrak等報道,含較高蛋白質(zhì)含量的明膠膜具有更高的WVP,這與明膠的更高親水性一致。在對含不同比例明膠的西米淀粉膜的WVP研究上,Al-Hassan等也沒有發(fā)現(xiàn)任何顯著的差異。因此,水蒸汽滲透性不僅取決于基質(zhì)的組成,也取決于組分之間的相互作用。

脂質(zhì)物的添加通常會降低膜的WVP值,與其疏水性特征是一致的,在以前的研究中也發(fā)現(xiàn)如此。WVP值減少最大的是純淀粉膜（100S-0Ge）,這可能是由于淀粉和脂質(zhì)物之間疏水鏈相互作用的影響。這些相互作用包含聚合物鏈間氫鍵的建立,并導(dǎo)致V-型晶體結(jié)構(gòu)的形成,其中直鏈淀粉和支鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)包裹了脂質(zhì)的疏水鏈。之前的研究指出,在水蒸汽阻隔性能上的改進(jìn),可被視為不同組分間相互作用的結(jié)果。

老化對膜水蒸汽阻隔性能的影響是不同的,這取決于膜的配方。事實上,無脂質(zhì)純淀粉膜的WVP隨時間的增加而增加,而含脂質(zhì)膜的WVP隨時間則顯著降低（p＜0.05）。這可能與聚合物基質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化有關(guān),它導(dǎo)致脂質(zhì)膜中因曲折因子的增加,水份傳遞的變化。

3.3.2 氧滲透性

膜的透氧值（OP）如表2所示。純明膠膜（0S-100G）的OP顯著高于淀粉膜（100S-0G）。甚至當(dāng)明膠含量增加時,OP也增加,正如以前觀察到的結(jié)合有淀粉的其他聚合物。如預(yù)測的那樣,由于基質(zhì)（脂滴）的疏水性區(qū)域氧溶解程度較高,脂質(zhì)物的增加提高了OP值。

表2 阻隔性能（WVP：水蒸汽滲透率OP：透氧值）,在1周或5周的存儲后膜的厚度和濕度。平均值與標(biāo)準(zhǔn)差。

可能是由于鏈的不斷聚集和基質(zhì)緊密度的增加,膜的存儲降低了其透氧性。對于含有淀粉的膜,氧阻隔性能的提高與結(jié)晶度的增加有關(guān),因為晶體加劇了基質(zhì)中不利于氧傳輸?shù)哪芰?認(rèn)為氧的傳輸可能對晶體是不能滲透的。

3.4 可延展性

圖3顯示了在實驗控制條件下存儲1周和5周后,含脂質(zhì)物或不含脂質(zhì)物膜的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。初始時間下的曲線表明,與純淀粉膜相比,明膠（含和不含脂質(zhì)物）使膜更具抗性、更柔韌。膜的彈性模量值（EM）,拉伸強(qiáng)度（TS）和斷裂伸長率（E）如表3所示。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn),這些參數(shù)與基質(zhì)中不同膜組分的排列、基質(zhì)中的結(jié)合力有關(guān),它們通常用來描述膜的力學(xué)性能。獲得的純淀粉膜（100S-0G）和純明膠膜（0S-100G）的參數(shù)值類似于分別由Al-Hassan等和Chambi等得到的結(jié)果。

與Al-Hassan等報道的不同,在無脂質(zhì)淀粉-明膠膜中由于明膠的高力學(xué)抗性,隨其含量上升,所有的力學(xué)參數(shù)值增大。事實上,基質(zhì)中蛋白鏈的構(gòu)象和排列導(dǎo)致了類似膠原結(jié)構(gòu)的較強(qiáng)的分子間力,從而提高了其力學(xué)性能。Pranoto等也報道了多糖,例如淀粉,與明膠相互纏繞后,材料的力學(xué)抗性得到提高。

含脂質(zhì)膜的EM值和TS值均低于那些無脂質(zhì)的膜。這可以由微觀結(jié)構(gòu)的特性來解釋,如圖2所示,可以觀察到聚合物基質(zhì)的連續(xù)性被脂質(zhì)液滴打斷。這些不連續(xù)性,以及在脂類化合物存在下可能存在的分子間力的弱化,均降低了基質(zhì)的內(nèi)結(jié)合力,從而降低了力學(xué)抗性能,該結(jié)論之前其他作者也報告過。同樣地,添加脂質(zhì)物提高了膜的斷裂伸長率,當(dāng)明膠比列增高（高達(dá)50%）時,效果十分明顯。先前已經(jīng)觀察到,由于脂質(zhì)的塑化效果,通過添加脂質(zhì)物,蛋白質(zhì)-淀粉基質(zhì)膜的可延展性增強(qiáng)。因此,脂質(zhì)物在明膠-淀粉膜中具有增塑作用,這可能是由于基質(zhì)中官能團(tuán)的取向作用有利于脂質(zhì)物-聚合物的相互作用和聚合物鏈間吸引力的減弱。這種效果意味著聚合物網(wǎng)絡(luò)的軟化,且有利于膜拉伸過程中鏈的滑移,從而增強(qiáng)其延展性。在初始控制時間內(nèi)這種效果更加顯著。

由于老化,除了含脂質(zhì)物的純淀粉膜,所有的膜變得更加堅硬且不可延展,從而表明在存儲過程中鏈進(jìn)行了持續(xù)重排。蛋白質(zhì)鏈傾向于通過螺旋結(jié)構(gòu)聚集,而支鏈淀粉和直鏈淀粉鏈通過形成氫鍵逐步聚集。在含脂質(zhì)物的膜中,觀察到類似的、但不顯著的趨勢。在5周的存儲后,純脂質(zhì)淀粉膜（100S-0Ge）的力學(xué)反應(yīng)很明顯。相反,先前Jimenez等人觀察到,在含有脂肪酸的玉米淀粉中,與初始值比較,膜表現(xiàn)出更強(qiáng)的可延展性（p＜0.05）。這個意想不到的值可能是由于木薯淀粉的直鏈淀粉含量較低,而直鏈淀粉有形成帶脂質(zhì)螺旋復(fù)合物的能力。游離的（非復(fù)合）脂質(zhì)分子可以逐步釋放可潤滑淀粉的基質(zhì),從而使聚合物鏈在拉伸試驗中更容易滑動。我們所觀察到的木薯淀粉的行為方式表明,低的直鏈淀粉含量以及淀粉鏈和脂質(zhì)分子間的相互作用,在膜的力學(xué)性能中起著非常重要的作用。

圖3 在25 ℃,53%的相對濕度條件下,平衡1周或5周的淀粉-明膠膜的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。A和B對應(yīng)1周的存儲時間數(shù)據(jù),C和D對應(yīng)5周的存儲時間數(shù)據(jù)。

表3 均存儲1周或5周,含或不含單-雙脂肪酸甘油酯的淀粉-明膠基膜的力學(xué)性能。平均值與標(biāo)準(zhǔn)差。

4 結(jié)論

對甘油增塑木薯淀粉,牛皮明膠和脂類（脂肪酸單-雙甘油醋的共混物）的摻入顯著影響了淀粉膜的物理性能,同時表現(xiàn)出聚合物相分離和一個脂質(zhì)物分散相。聚合物共混膜的力學(xué)性能明顯優(yōu)于純淀粉膜。明膠的摻入產(chǎn)生了具有更抗斷裂和更強(qiáng)延展性的硬膜,而脂質(zhì)物降低了膜的硬度和抗性,但是提高了拉伸延展性,尤其是在含50%明膠的膜上。同樣,脂質(zhì)物改善了膜的水阻隔性能,同時它們降低了膜的氧滲透性、光澤度和透明度。存儲5周后,所有的膜變得更硬且難以斷裂,特別是那些不含脂質(zhì)物的膜。脂質(zhì)物提高了膜存儲過程中的可延展性。以在食品行業(yè)中市場更容易接受為目的,不論含不含脂質(zhì)物,含50%明膠的木薯淀粉膜在食品涂層或包裝上都表現(xiàn)出非常優(yōu)異的性能,所以在食品行業(yè)具有顯著優(yōu)勢。